[发明专利]一种通过占空比偏置控制Buck-Boost变换器运行模式的方法

权利要求书

1.一种通过占空比偏置控制Buck-Boost变换器运行模式的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)定义Buck-Boost变换器两个开关管工作允许的最小占空比d_min和最大占空比d_max；

(2)根据输入侧直流电源电压变化的范围和期望的输出电压值，确定Buck-Boost变换器在输入电压变化范围可处于单管Buck降压运行的占空比偏置信号c₁；

(3)根据输入侧直流电源电压变化的范围和期望的输出电压值，确定Buck-Boost变换器在输入电压变化范围可处于单管Boost升压运行的占空比偏置信号c₂；

(4)根据满足单管Buck和单管Boost条件下获得的两个偏置信号c₁、c₂，取其最大值作为Buck-Boost变换器的占空比偏置信号c；

(5)在控制系统中产生一列锯齿载波CW，根据输出电压指令v_o*与通过电压传感器VS检测到的实际电压v_o之差被送入电压调节器G_v运算而得到占空比控制信号d；

(6)对控制信号d施加正偏置c得到d₁＝d+c，对控制信号d施加负偏置c得到d₂＝d-c；

(7)利用锯齿载波CW对d₁和d₂进行调制，得到分别驱动开关管S₁和S₂的脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定义Buck-Boost变换器两个开关管工作允许的最小和最大占空比分别为d_min和d_max，包括：

其中，d₁为S₁管的占空比，d₂为S₂管的占空比，当管子的实际占空比大于d_max时管子将处于全部导通状态，占空比为1；当管子的实际占空比小于d_min时管子将处于全部关断状态，占空比为0。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据输入侧直流电源电压变化的范围和期望的输出电压值，确定Buck-Boost变换器在输入电压变化范围可处于单管Buck降压运行的占空比偏置信号c₁，包括：

若Buck-Boost变换器处于单管Buck模式，即S₁斩波、S₂关闭，则在其电感电流i_L连续的情况下有

根据上述不等式方程组可得到以下两个不等式方程组

控制器输出需满足

d＜min(0.5,d_min+c₁,d_max-c₁)

其中，v_o为电压传感器VS检测到的实际电压，v_inmax为其前端直流电源的电压最大值，d为根据输出电压指令v_o*与通过电压传感器VS检测到的实际电压v_o之差被送入电压调节器G_v运算而得到的占空比控制信号，d_max为最大占空比，d_min为最小占空比，c₁为Buck-Boost变换器在输入电压变化范围可处于单管Buck降压运行的占空比偏置信号。